[发明专利]基态能量的确定方法、装置、设备及存储介质

说明书

本公开提供了一种量子系统的基态能量的确定方法、装置、设备及存储介质，涉及数据处理领域，尤其涉及量子计算领域。具体实现方案为：获取目标量子系统中第一子系统的第一能量期望，以及第二子系统的第二能量期望；第一能量期望是将第一参数化量子电路作用到第一子系统后所得；第二能量期望信息是将第二参数化量子电路作用到所述第二子系统后所得；利用所述第一能量期望和所述第二能量期望，得到包含有可调参数的待处理函数的最小特征值；在得到的最小特征值满足迭代要求的情况下，将满足迭代要求的最小特征值作为目标最小特征值，其中，目标最小特征值即为所述目标量子系统的基态能量。

技术领域

本公开涉及数据处理技术领域，尤其涉及量子计算领域。

背景技术

在物理和化学等学科中，一个非常重要的问题就是提取分子、原子等物理系统基态(Ground State)的信息。因此，如何提取物理系统的基态能量成为一个研究热点。

发明内容

本公开提供了一种基态能量的确定方法、装置、设备及存储介质。

根据本公开的一方面，提供了一种量子系统的基态能量的确定方法，包括：

获取目标量子系统中第一子系统的第一能量期望，以及所述目标量子系统中第二子系统的第二能量期望；其中，所述目标量子系统至少拆分成所述第一子系统和所述第二子系统，所述第一能量期望是将第一参数化量子电路作用到所述第一子系统后所得；所述第二能量期望信息是将第二参数化量子电路作用到所述第二子系统后所得；

利用所述第一能量期望和所述第二能量期望，得到包含有可调参数的待处理函数的最小特征值；其中，所述待处理函数能够表征所述目标量子系统的基态能量，与所述第一子系统的能量期望以及所述第二子系统的能量期望三者之间的关系；所述可调参数至少包括所述第一参数化量子电路的第一参数和所述第二参数化量子电路的第二参数；

在得到的最小特征值满足迭代要求的情况下，将满足迭代要求的最小特征值作为目标最小特征值，其中，所述目标最小特征值表征所述目标量子系统的基态能量。

根据本公开的另一方面，提供了一种量子系统的基态能量的确定装置，包括：

能量期望获取单元，用于获取目标量子系统中第一子系统的第一能量期望，以及所述目标量子系统中第二子系统的第二能量期望；其中，所述目标量子系统至少拆分成所述第一子系统和所述第二子系统，所述第一能量期望是将第一参数化量子电路作用到所述第一子系统后所得；所述第二能量期望信息是将第二参数化量子电路作用到所述第二子系统后所得；

特征值处理单元，用于利用所述第一能量期望和所述第二能量期望，得到包含有可调参数的待处理函数的最小特征值；其中，所述待处理函数能够表征所述目标量子系统的基态能量，与所述第一子系统的能量期望以及所述第二子系统的能量期望三者之间的关系；所述可调参数至少包括所述第一参数化量子电路的第一参数和所述第二参数化量子电路的第二参数；

基态能量确定单元，用于在得到的最小特征值满足迭代要求的情况下，将满足迭代要求的最小特征值作为目标最小特征值，其中，所述目标最小特征值表征所述目标量子系统的基态能量。

根据本公开的再一方面，提供了一种电子设备，包括：

至少一个处理器；以及

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行以上所述的方法。

根据本公开的再一方面，提供了一种一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述计算机指令用于使所述计算机执行以上所述的方法。